ваемость и деформация уменьшаются
более чем в 1,5 раза (подробно
см. п. 7).
На рис. 9 показано изменение
деформации шестерен и валов коробки перемены передач автомобилей из стали
25ХГНМАЮ и 25ХГМ после нитроцемеитации для плавок, имеющих максимальную
прокаливаемость по полосе. Из этих данных видно уменьшение среднего
значения (уменьшение прокаливаемое™) и разброса (стабилизация зерна и
прокаливаемое™) межцентрового расстояния в 2 раза и биения валов в 2,5
раза. На основании исследований, выполненных на ЗИЛе для различных групп
деталей коробки перемены передач в целях снижения деформации после
окончательной термической обработки, сталь 25ХГМ поставляется с
регламентированной прокаливаемостью (для валов диаметром до 80 мм
твердость НЯС 35—48 должна быть на расстоянии 9 мм по ГОСТ 5657—69;
для шестерен ИКС 35—45). Для сталей, содержащих значительное
количество труднорастворимых частиц, можно не оговаривать
прокаливаемость, а использовать предварительную термическую
обработку, обеспечивающую получение весьма мелкого зерна (—1 мкм) при
повторных нагревах.
Использование ковочной теплоты для
нормализации или отжига поковок после нагрева на высокие температуры
(1200—1250° С) с неизбежным в этом случае замедленным охлаждением в
интервале температур 1100—800° С является нежелательным для
конструкционных сталей, и особенно для цементуемых и нитро-цементуемых,
так как способствует коагуляции частиц карбидных и нитридных фаз,
увеличению зерна и разнозернистости и расширению реальной полосы
прокаливаемое™ в пределах одной марки стали и даже одной
плавки.
Влияние различного исходного
структурного состояния, включая размер и распределение частиц карбидных
или нитридных фаз, усугубляется различием реальных скоростей охлаждения
частей поковки, что впоследствии сказывается на рассеивании значений
деформации.
Ускоренное охлаждение до
700—500еС после окончания ковки или штамповки в интервале
интенсивного выделения таких частиц, как, например, карбид титана в стали
25ХГТ или нитрид алюминия в стали 25ХГНМАЮ, с последующим использованием
остаточной теплоты (500—700° С) для экономии расхода энергии в процессе
нагрева для нормализации или закалки будет способствовать измельчению
зерна и снижению деформации деталей (рис. 10). Анализ данных,
приведенных на рис. 10, показывает, что ускоренное охлаждение
заготовок позволяет стабилизировать деформацию при последующей
окончательной термической обработке, уменьшив рассеяние ее значений более
чем в 1,5—2,0 раза,
Оптимальный режим предварительной
термической обработки большинства конструкционных сталей включает
ускоренное охлаждение от температуры конца горячей деформации до 700—500°
С, изотермическую выдержку при температуре 600—680° С (диапазон колебаний
температур изотермической выдержки для каждой марки стали должен быть не
более 20—25° С) продолжительностью ие